• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권3호
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• pp.404-416
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• 2020

Bacteria that are resistant to high temperatures and alkaline environments are essential for the biological repair of damaged concrete. Alkaliphilic and halotolerant Bacillus sp. AK13 was isolated from the rhizosphere of Miscanthus sacchariflorus. Unlike other tested Bacillus species, the AK13 strain grows at pH 13 and withstands 11% (w/v) NaCl. Growth of the AK13 strain at elevated pH without urea promoted calcium carbonate (CaCO₃) formation. Irregular vaterite-like CaCO₃ minerals that were tightly attached to cells were observed using field-emission scanning electron microscopy. Energy-dispersive X-ray spectrometry, confocal laser scanning microscopy, and X-ray diffraction analyses confirmed the presence of CaCO₃ around the cell. Isotope ration mass spectrometry analysis confirmed that the majority of CO₃^2- ions in the CaCO₃ were produced by cellular respiration rather than being derived from atmospheric carbon dioxide. The minerals produced from calcium acetate-added growth medium formed smaller crystals than those formed in calcium lactate-added medium. Strain AK13 appears to heal cracks on mortar specimens when applied as a pelletized spore powder. Alkaliphilic Bacillus sp. AK13 is a promising candidate for self-healing agents in concrete.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권1호
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• pp.39-59
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• 2022

How in the Antarctic icefish, generally, and Pseudochaenichthys georgianus, in particular, otoliths increase in size and build new material as the fish ages and passes through different life phases is largely unexplored. Morphometric details of 3418 otoliths of Ps. georgianus from S. Georgia and 318 from S. Shetland, were processed and proportions of the amounts of collagen and aragonite removed by EDTA were determined for different age groups. Microstructural investigations showed that characteristics of the 3-dimensinal collagen net are the reason for the radial direction and orientation of the aragonite needles of approximately 1.0 ㎛ in length in larval and 2.3 ㎛ in length in adult specimens. Earlier generated increment layers from the primordial centre (PC) in the dorsal direction restrict those of the secondary centre (SC), causing new growth layer accretion in different directions. In the otoliths of larval Ps. georgianus, aragonite layers are 0.89 ㎛ wide while in juveniles and adults they measure 1.45-2.86 ㎛. Otoliths change from a sphere shape in the larvae to a longish object of irregular outline in the older stages. It is tentaively suggested that the observed otolith shape differences at distinct growth stages are due to physical effects related to swimming speeds at particular water depths and locations. To confirm that otoliths, apart from being useful for age analyses, could also serve to establish correlations between developmental stage and the oceanic environment the fish spend time in, further analyses using additional species and state-of-the-art methods like µCT imaging to evaluate otolith volumes and shapes are required.

• 한국자원식물학회지
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• 제9권2호
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• pp.105-112
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• 1996

고들빼기의 채취 시기별 및 가공 방법에 따른 가공적성을 조사하기 위하여 9월 20일 (초가을)과 11월 9일 (김장시기)에 채취한 고들빼기를 가공 전처리 방법인 소금물에 침지시간을 다르게 하였을 때 재료의 성질과 김치의 성질에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 채취 시기에 의한 일반성분은 9월20일 채취 재료의 수분의 함량이 많았고 그 외의 성분들은 비슷한 함량 이었으며 다른 김치의 재료인 배추나 무보다 수분함량이 적은 것으로 나타났다. 유리당의 함량은 11월 9일 채취 재료에 많았고 과당이 뿌리와 잎에서 모두 가장 많았으며 뿌리에 함유된 과당은 잎의 함량의 약 2.5배, 포도당과 설탕은 잎의 1.5 2배가 함유되었다. 가공한 고들빼기 김치의 독특한 조직감(씸힘성)을 조사하기 위하여 고들빼기 뿌리의 경도를 측정하였는데 9월 20일 보다는 11월 9일 채취 재료의 경도가 높았고, 김치 제조 전처리인 침지시간이 길수록 경도는 저하되었다. 제조된 김치의 경도는 11월 9일 채취 재료로 가공된 김치가 높았고 숙성온도 $4{\circ}C$가 $8^{\circ}C$ 보다 높았으며 병포장이 필름 포장보다 높았다. 김치의 짠맛에 영향을 주는 염도를 측정하였는데 시기별 재료에서 11월 9일 채취 재료에서, 전처리 과정중 소금물에 침지 시간이 길었던 재료에서 그리고 부위는 잎에 소금의 침투량이 많았고 가공품인 김치의 염도는 숙성 온도 $4^{\circ}C$와 $8^{\circ}C$ 거의 차이가 없었으며 병포장 보다는 필름포장 김치에서 더 많은 량이 침투되는 것으로 나타났다. 김치의 산도와 맛에 영향을 미치는 유기산의 함량을 11월 9일 채취 재료에서 조사하였는데 사과산, 수산, 호박산의 함량이 많았고 젖산과 구연산의 함량은 적었으며 사과산이 잎에 뿌리보다 많은량 함유되었고 나머지 유기산들은 뿌리와 잎에 비슷한 함량이 함유되었다.te의 생성수율이 높았으나 pH 6~8에서 생성되는 calcite는 크기가 $1mu extrm{m}$이상인 조립의 능면체였으며 pH 11~13에서 생성되는 calcite는 미립의 능면체였다. 4. 종결정으로 calcite, aragonite, vaterite을 각각 생성 $CaCO_3$에 대한 중량백분율로 0~10% 첨가할 경우 calcite과 aragonite 종결정은 자신의 결정구조와 같은 $CaCO_3$동질이상의 생성수율을 증가시키나, vaterite은 불안정하여 종결정으로서의 역할을 하지 못하였다. 본 연구의 실험 조건중 $47^{\circ}C$에서 calcite Seed를 첨가하지 않을 경우 calcite의 생성수율은 50% 정도이나 calcite Seed를 6%이상 첨가하면 calcite의 생성수율이 거의 100%에 가깝게 증가하며, 동일조건에서 aragonite Seed를 첨가할 경우는 무첨가시 약 50%였던 aragonite의 생성수율이 2%이상 첨가하면 85%이상으로 증가하였다. 유의적인 차이가 없었다. 남자의 경우 HDL-C은 비만도가 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나(p<0.05) 여자의 경우는 유의적인 차이가 없었다. 6. 조사 대상자의 체지방량 측정결과 체기방률은 남자의 겨우 16.4% 여자의 겨우 24.0%로 나타나 여자의 체지방률이 남자보다 높았다. 7. 신체계측치, 혈압, 혈청 지질간의 상관관계를 살펴보면 TC, TG는 KI, BMI와 유의적인 양의 상관관계를 보였고 (p<0.01), HCL-C은 비체중, BMI, LBM, TBM와 유의적인 음의 상관관계를 보였으며, (p<0.01), KI, SBP와도 음의 상관관계를 보였다. (p<0.05), LCL-C는 KI와 유의적이인 양의 상관관계를 나타내었으며 (p<0.01) BF%, TBF, BMI와도 양의 상관관계를 나타냈었다. (p<0.05)

• 한국광물학회지
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• 제31권2호
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• pp.113-121
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• 2018

전라남도 화순군에 위치한 백아산 아천동굴은 전남지역에서 발견된 유일한 석회동굴이다. 이 연구에서는 백아산 아천동굴 내부에서 채취한 동굴생성물(동굴산호, 붕암)과 주변 점토 퇴적물의 광물학적 특성을 확인하고, 생성물 내에 존재하는 호기성 미생물을 농화배양하여 탄산염광물을 형성하는 생광물화작용에 대해 알아보고자 하였다. 연구를 위한 시료는 동굴 내 세 지점에서 점토, 동굴산호, 붕암을 채취하였다. XRD 분석결과, 동굴산호와 붕암은 주로 탄산염광물인 Mg가 풍부한 방해석(Mg-rich calcite)으로 이루어져 있었고, 점토는 석영, 백운모, 질석으로 구성되어 있었다. 탄산염광물 형성 미생물의 농화배양을 위하여 각각 소량의 동굴생성물을 D-1 배지에 넣고 상온의 호기 조건에서 미생물을 배양하였다. 그리고 미생물들의 탄산염광물 형성능을 확인하고자 요소가 포함된 D-1 배지에 칼슘이온(Ca-acetate, Ca-lactate)을 주입한 후 각 시료로부터 농화배양된 미생물 배양액을 1% (v/v)씩 주입하였다. 그 결과 모든 조건에서 흰색의 침전물이 형성되었으며, XRD 분석결과 침전물이 방해석과 바테라이트(vaterite)로 구성된 것을 확인하였다. SEM-EDS 분석 결과 Ca, C, O를 주성분으로 하는 능면체, 구형, 주상형의 탄산칼슘이 관찰되었다. 따라서 백아산 아천동굴 내 영구암대에 분포하는 임의의 동굴생성물로부터 확인된 미생물들은 동굴생성물 형성에 관여하고 탄소와 칼슘의 지화학적 순환에 기여했을 것으로 추정된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권2호
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• pp.194-199
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• 2016

Presently, for the cement industry, studies that seek to reduce $CO_2$, because of the development of the plastic industry and demand for reduction of energy use, have been actively conducted among them, studies attempting to use Gamma-$C_2S({\gamma}-C_2S)$ to fix $CO_2$ have been actively conducted. The ${\gamma}-C_2S$ compound has an important function in reacting to $CO_2$ and stiffening through carbonatization in the air. The ${\gamma}-C_2S$ compound, reacting to $CO_2$ in the air, generates $CaCO_2$ within the pore structure of cement materials and densifies the pore structure this leads to an improvement of the durability and to the characteristic of resistance against neutralization. Therefore, in this experiment, in order to synthesize ${\gamma}-C_2S$, limestone sludge and waste foundry sands are used these materials are plasticized for 30 or 60 minutes at $1450^{\circ}C$, and are prevented from being cooled in the temperature range of $30{\sim}1000^{\circ}C$ when they are about to be cooled. XRD analysis and XRF analysis are used to determine the effects of this process on ${\gamma}-C_2S$ synthesization, the temperature at which a thing is plasticized, and the conditions for cooling that obtain in the plasticized clinker also, in order to confirm the $CO_2$ capture function, analysis of the major hydration products is conducted through an analysis of carbonatization depth and compressive strength, and through MIP analysis and XRD Rietveld analysis. As a result of these analyses, it is found that when ${\gamma}-C_2S$ was synthesized, the clinker that was plasticized at $1450^{\circ}C$ for one hour demonstrated the highest yield rate the sample with which the ${\gamma}-C_2S$ was mixed generated $CaCO_3$ when it reacted with $CO_2$ therefore, carbonatization depth and porosity were reduced, and the compressive strength was increased.

• 한국광물학회지
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• 제28권1호
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• pp.39-49
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• 2015

최근 세계적으로 탄소포집 및 저장(CCS, carbon capture and storage)기술에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 이번 연구는 폐시멘트 미분을 이산화탄소를 포집하는 광물탄산화(mineral carbonation)의 효율적인 재료로 활용하기 위한 연구의 일환으로 수행하였다. 0.15 mm 미만으로 체가름된 시멘트 풀(W:C = 6:4)과 $200m{\ell}$ 용액을 포함하는 반응용기에 순도 99%의 $CO_2$ 가스를 주입하는 직접수성탄산화 실험을 수행하고, 두 종류 첨가제(NaCl, $MgCl_2$)의 탄산화에의 영향을 분석하였다. 특히, 첨가제의 종류와 pH변화에 따른 탄산화 과정, 생성되는 탄산염광물의 종류와 특성에 대하여 자세히 연구하였다. 직접수성탄산화 실험 결과 pH는 $CO_2$의 주입으로 지속적으로 감소하였다. $Ca^{2+}$ 이온 농도는 $MgCl_2$가 첨가제로 활용한 경우에는 지속적으로 감소하였지만 $MgCl_2$를 첨가하지 않은 경우에는 감소하다가 pH가 낮아짐에 따라 생성된 탄산염광물의 용해로 다시 증가하는 경향을 보였다. 생성물질에 대한 X-선 회절분석 결과, $MgCl_2$를 첨가하지 않은 경우에는 방해석이 우세하게 나타났고, $MgCl_2$를 첨가제로 활용한 경우에는 $Mg^{2+}$ 이온의 영향으로 아라고나이트가 우세하게 나타났다. 또한 pH 단계별 직접수성탄산화 실험결과, $MgCl_2$를 첨가하지 않은 경우에는 pH가 높은 실험 초기에 나타난 바테라이트는 pH가 낮아질수록 결정도가 좋은 방해석으로 전환되는 것을 확인하였고, $MgCl_2$를 첨가제로 활용한 경우에는 pH가 낮아질수록 방해석의 함량은 감소하고 아라고나이트의 함량이 증가하는 것을 알 수 있었다.